煤矿机电自动化集控技术的应用与发展

2020-02-20李海生

机电工程技术 2020年5期

李海生

（阳泉煤业集团华越机械有限公司，山西阳泉 045000）

0 引言

煤矿生产中，机电设备的管理是至关重要的一个环节，直接关系着煤矿的生产质量、效率以及经济效益。通过机电设备自动化集控技术的应用，可以降低煤矿生产的事故发生率，促进煤矿生产效率的提升。因此，为实现对机电设备的控制，避免其在运行中发生故障，充分发挥出机电设备的性能，在煤矿行业发展过程中，机电自动化集控技术的应用得到了长足发展。

1 煤矿机电自动化集控技术

煤矿机电自动化集控技术的专业性较高，集合了计算机技术、信息技术以及自动化控制等最新的科学技术。借助自动化集控系统的应用，可以实现对机电设备作业的有效控制，在促进煤炭开采效率提升的同时，还能减少井下作业对人员生命安全的威胁。20世纪70年代，中国开始尝试在机械设备中应用自动化技术；20世纪80年代，随着煤矿机电自动化集控技术的发展，通过检测技术、传感技术、微处理技术的综合应用，煤矿机电设备性能得到大幅度提升，操作便捷性大大提高。经过多年的发展，煤矿机电自动化产品具备了集成性、智能性、开放性以及多样性等优势。其中，计算机、单片机以及可编程控制器是自动化煤矿机电设备的核心内容，利用人机界面可以实现对设备运行状态的实时监测与控制，从而实现对机电设备控制系统的保护。

2 现状与发展前景

（1）较之于西方发达国家，中国的煤矿机电自动化集控技术还有待完善。因此，目前绝大部分的煤矿企业都需要对外引进与购买煤矿机电自动化集控技术，加大了煤矿企业的成本投入。此外，部分发达国家并不希望中国的煤矿行业快速发展，因此会在技术上制约中国的煤矿行业发展。所以，对于中国的煤矿行业而言，加强对煤矿机电自动化集控技术的研究与开发是当务之急[1]。

（2）现阶段，中国的煤矿机电自动化覆盖范围有限，而煤矿生产本身具有复杂性与系统性的特点，所涉及到的开采程序众多，各个生产程序中会相应地使用不同的机电设备，但是受制于国内的煤矿机电设备研发水平，许多煤矿生产程序并没有相配套的机电设备。因此，为了推进中国煤矿行业的健康、快速发展，有必要加大煤矿机电设备的研发力度[2]。

（3）煤矿生产中会使用多种机电设备，而各种机电设备由不同厂家进行生产与制造，各类机电设备的工作参数与设备框架的差异性较大。因此，实行对各类机电设备的整合是实现煤矿机电自动化集控技术应用的基本前提。由此可以看出，煤矿机电自动化集控技术的应用环境并不理想，针对这个问题，当下最重要的任务是保证机电设备生产标准的统一，以便可以实现对机电设备的高效整合。

3 生产应用

（1）矿井监控

受多种因素影响，煤矿开采过程中可能会发生各类安全事故，对煤矿生产秩序造成破坏。其中，煤矿井下作业是煤矿事故发生次数最多的环节，因此，有必要借助煤矿机电自动化集控技术的应用，加强机电设备与煤矿开采人员的密切配合，实现对煤矿井下作业的严格控制，保证煤矿井下作业的安全与效率[3]。从目前来看，绝大部分煤矿企业对煤矿机电自动化集控技术缺乏足够重视，阻碍煤矿机电自动化集控技术的发展，导致煤矿机电自动化集控技术在实际运用中存在许多问题，常见的如报警中发生错误。

种种问题的存在不仅难以保证煤矿生产的质量与效率，而且影响了煤矿开采人员的工作心情，影响非常不好。因此，为了解决上述这一问题，要求煤矿企业应提高对煤矿机电自动化集控技术的重视，并积极推进关于煤矿机电自动化集控技术的研发活动[4]，全面提升煤矿机电自动化集控技术水平，通过煤矿机电自动化集控技术的有效应用，加强对矿井的有效监控，避免井下作业发生各种恶性事故，诸如瓦斯突出或者爆炸等。

（2）煤矿开采

长期以来，煤矿开采过程中主要采用人工开采模式，开采工作时间长、劳动强度大且开采效率低。然而，随着中国社会经济建设的进步与发展，社会各行各业对煤炭资源的需求量不断增加，传统人工开采模式暴露出许多不足，难以满足新时期国内煤矿开采工作的需要。因此，通过煤矿机电自动化集控技术的应用，可以改变传统的人工开采模式，显著提升开采质量与效率。以矿井提升机为例，由于该设备体积庞大且重量较大，人工开采模式下，难以发挥矿井提升机的工作性能[5]。然而，借助煤矿机电自动化集控技术的有效应用，可以实现对矿井提升机的自动化控制，不仅提升了矿井提升机的工作精度，而且保证了矿井提升机的稳定性，从而使煤矿开采工作质量与效率得到大幅度提升。

由此可以看出，在煤矿开采工作过程中，煤矿机电自动化集控技术的广泛应用可以显著提升开采效率，使煤炭产量大幅度增加，从而满足社会发展的需要[6]。同时，煤矿机电自动化集控技术具备自检功能，在设备频频发生故障时，这一功能的应用可以确保及时发现存在的故障，便于维修人员及时发现并解决，从而保证设备处于良好的运行状态。

（3）煤矿运输

煤炭生产涉及了众多环节，其中，煤炭运输属于重要环节，对煤矿生产流程的运行有着重要影响。因此，煤炭运输工作应当引起高度重视，从而保证运输工作的质量与效率。由于煤炭生产流程本身具有复杂性与系统性的特点，所涉及的环节非常繁琐，加大了各个运输环节配合难度，导致出现煤炭大面积囤积的现象，阻碍煤炭生产流程的正常运行[7]。因此，针对这个问题，可以在煤炭运输环节中运用煤矿机电自动化集控技术，实现对煤炭运输中各个设备的集中化控制，充分发挥各个设备的作用，实现对煤炭的合理化调度，避免出现煤炭聚集问题，保证煤炭生产流程的正常运行，从而推进中国的煤炭行业健康、快速发展。

（4）采煤机牵引环节

在煤炭开采环节中，采煤机是不可缺少的设备。在采煤机中应用煤矿机电自动化集控技术，借助电牵引技术的有效应用，可以使采煤机更加充分地运用电能，保证煤炭开采工作的顺利进行。与此同时，煤矿机电自动化集控技术的有效应用还具有提高电能利用效率的作用，可以有效节约煤炭开采的能耗，从而达到控制成本的效果。在煤炭开采工作过程中，通过采煤机电牵引技术的应用，可以有效控制设备故障的发生率，减少后期的维修工作，提高维修工作效率，从而促进煤炭开采工作质量与效率的提升[8]。